Исследователи с помощью методов ДНК прояснили эволюционную историю ранее малоизвестной группы папоротников из тропических лесов Америки. В ходе исследования было обнаружено множество новых видов папоротников, 18 из которых теперь получили официальные названия и описания видов.

Исследовательская группа Амазонки Университета Турку в Финляндии провела долгосрочные исследования флоры и растительности тропических лесов Амазонки, чтобы лучше понять распределение видов и историю эволюции. Исследователи собрали данные как из Амазонии, так и из других частей тропической Америки. Теперь они проследили эволюционную историю папоротников рода Danaea с помощью анализа ДНК.

«Изучение эволюционных взаимоотношений между видами выявляет факторы, которые могут привести к дифференциации видовых признаков и, в конечном итоге, к эволюции новых видов», — говорит докторант-исследователь Венни Кескинива. «Такая информация помогает нам понять причины высокого биоразнообразия, наблюдаемого в тропических регионах», — продолжает Кескинива.

Исследование показало, что в роде Danaea гораздо больше видов, чем считалось ранее, и в рамках пересмотра исследователи описали 18 видов, которые были новыми для науки. Исследование опубликовано в двух частях в журнале Willdenowia .

Генетика помогла отличить сложные виды

В своем исследовании ученые объединили методы ДНК с солидным практическим опытом. Многие из новых видов были обнаружены в тропических лесах на территориях, которые ранее изучались мало или вообще не изучались.

«Однако некоторые новые виды росли прямо под носом исследователей, например, на острове Барро-Колорадо, который является одним из наиболее интенсивно исследуемых тропических лесов в мире. Два наших новых вида были обнаружены практически на заднем дворе исследовательской станции. », — говорит профессор Ханна Туомисто. «Растения, конечно, видели, но считали, что они принадлежат к общему виду, произрастающему по всей тропической Америке».

Недавно опубликованное исследование показывает, что в роде Danaea нет столь широко распространенных видов. Исследователи только что не смогли различить похожие виды.

В 1990-е годы было подсчитано, что общее количество видов Danaea составляло 20–30, и многие из них были очень широко распространены. Сегодня существует около 80 названных видов, и еще около 20 все еще ожидают подтверждения. Это означает, что количество видов намного больше, но их ареалы меньше, чем считалось ранее.

«Сначала мы были удивлены, увидев, что разные особи известного вида были помещены в совершенно разные части генеалогического древа. Потом мы заметили, что они образовывали группы, различающиеся не только по ДНК, но и по внешнему виду и ареалу распространения. Это привели нас к выводу, что это были разные виды», — объясняет Кескинива.

Папоротники даная известны тем, что их трудно идентифицировать. Поэтому исследователи из Университета Турку также опубликовали онлайн-ключ идентификации. Это поможет другим исследователям собрать информацию об экологии и видовом богатстве тропических лесов.

На момент открытия несколько видов уже находились под угрозой исчезновения.

Папоротники рода Danaea представляют собой очень древнюю эволюционную линию, уже отличавшуюся от других растений в каменноугольном периоде. В то время их предки образовали обширные папоротниковые леса, окаменелые остатки которых впоследствии стали углем.

В результате сжигания угля и других видов ископаемого топлива климат тропических лесов становится жарче и суше. Это ставит под угрозу будущее видов, адаптированных к высокой влажности , таких как папоротники Даная. По оценкам исследователей, шесть из ныне описанных 18 видов уже находятся под угрозой исчезновения.

«Подходящие места обитания для видов тропических лесов сократились из-за непосредственной деятельности человека, такой как вырубка лесов», — говорит Туомисто. «Ситуация особенно плохая в тропических лесах атлантического побережья, горных лесах Анд, а также в некоторых частях тихоокеанского побережья и Центральной Америки. Эти районы богаты эндемичными видами, но леса превращены в фрагменты. Для понимания и защиты биоразнообразия тропических лесов, важно понимать, что распространение видов уже, чем считалось раньше».